研究課題/領域番号 |
21K02130
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分08030:家政学および生活科学関連
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研究機関 | 島根大学 |
研究代表者 |
高橋 哲也 島根大学, 学術研究院人間科学系, 教授 (90325035)
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研究分担者 |
鶴永 陽子 島根大学, 学術研究院人間科学系, 教授 (60517051)
麻生 祐司 京都工芸繊維大学, 繊維学系, 教授 (70380590)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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キーワード | レーヨン繊維 / 粗面化 / ペルオキソ改質アナターゼゾル / セルラーゼ処理 / 光触媒機能 / ガス吸着 / 多孔質 / 細孔 / 臭気 / 吸着 / レーヨン / 分解 / 臭い |
研究開始時の研究の概要 |
レーヨン繊維は、もともと繊維表面に凹凸が多い上、吸着性に優れる特長がある。その吸着性をさらに高めるべく、繊維表面をより多孔化させる検討を行う。さらに、その多孔化した繊維表面の細孔内部に光触媒の微結晶を内包させる。臭気分子を繊維表面により吸着させやすくし、光触媒による分解効果を高める。つまり、繊維の臭気吸着性を高めることで臭気分子と光触媒結晶との接触させやすくして、光触媒物質による分解効果を最大限に高める。 本申請は、介護空間の複合臭気を効率良く吸着し分解し得る繊維素材の開発と、それらの繊維素材を用いた空調フィルターや下着素材としての評価に関するものである。
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研究実績の概要 |
日常生活における様々な不快な臭気に対応すべく、消臭効果に優れる繊維の開発を検討した。そのため、レーヨン繊維をベースにして、臭気分子を有効に吸着/分解し得る機能の付与を試みた。具体的には粗面化させたレーヨン繊維を創製し、高温高圧の状態でペルオキソ改質アナターゼゾルを繊維表面に高圧含浸させた。臭気物質の一つとしてアンモニアガスを用い、それらの繊維に対してその吸着/分解効果について検討した。 その結果、粗面化したレーヨン繊維にセルラーゼ処理した場合では、セルラーゼ処理していない場合に比べて高いガス吸着効果を示した。また、ガスを吸着させ後の繊維を乾式オーブンにて加熱すると、繊維内部に吸着していたアンモニアガスが繊維から放出され、高い濃度として検出されることもわかった。これらのことから、アンモニア分子に対する吸着性は非常に高いことがわかった。さらに、それらの繊維にペルオキソ改質アナターゼゾルを含浸処理したところ、光照射によって繊維より放出されるアンモニアガスの濃度は大きく低下した。つまり、光触媒機能によってアンモニア分子が分解されることが確認できた。このような傾向は、長時間後(7日~10日後)ではより明確になった。以上のことにより、セルラーゼによって表面を粗面化させたレーヨン繊維に対してペルオキソ改質アナターゼゾルを含浸させることは、繊維の消臭効果を付与する上で非常に有効な手段であることがわかった。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
アンモニア臭気を用いた臭気分子の吸着/分解の効果の検証については、研究は概ね順調に進展している。つまり、レーヨン繊維に対するセルラーゼ処理による繊維表面の粗面化とペルオキソチタン質の含浸によって、臭気分子を有効に吸着/分解するようになることが確かめられた。このような結果から、アルデヒド類、脂肪酸類などの他の臭気分子についても同様の効果が得られるものと期待される。但し、現時点ではまだ行っていないため、実験を行って確かめる必要はある。そこで、これらの他種の臭気物質についても検討を行い、その効果の検証を行うこととする。それらの結果を臭気分子の性質ごとに系統立ててまとめ、解析していく予定である。
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今後の研究の推進方策 |
前述のようにアンモニア以外の臭気での検討を行っていくとともに、その効果をより高めるべく検討を行う。具体的には、高度なレベルでの粗面化や含浸処理の効果を高める検討を行う。さらに、本研究で得られた多孔質なレーヨン繊維を用いて、フィルターやニット地での評価についても検討していく。そのためには、フィルターやニット地を作製する必要がある。カード工程やクリンプ編み機によるサンプル作製の検討を試みる。但し、セミプラントでの作製になるため、安定した製造のための条件検討が必要となる。また、酸化チタン粉末の脱落を抑制する検討など、機能低下を防ぐ検討も行う。さらに、フィルターやニット地としての適性等についても検討を行っていくこととする。また、実使用を想定して、人工汗による堅牢度試験や繰り返し洗濯による堅牢度試験についても試みていく。
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